Rośliny na plakacie 26. Festiwalu Nauki

Serdecznie dziękujemy Pracownii Edukacji Ogrodu Botanicznego UW za opracowanie listy 10 roślin ważnych dla ludzkości, które zostały umieszczone na plakacie tegorocznej  edycji Festiwalu Nauki.

Poniżej zamieszczamy szczegółowe opisy wybranych roślin i informacje dlaczego są one tak ważne.

Życzymy miłej lektury!

1. kawa arabska (Coffea arabica), bo budzi cały świat

Wiele z nas nie wyobraża sobie początku, środka, a niektórzy nawet i końca dnia bez tego czarnego, aromatycznego napoju - kawy. Ta pochodząca z Etiopii roślina podbiła cały świat. Kawa nas pobudza, zwiększa nasze skupienie na pracy oraz wydajność. Wszystko dzięki cząsteczce kofeiny, która blokuje w naszym układzie nerwowym cząsteczki adenozyny, będącej odpowiedzialną za uczucie senności. 

Legenda głosi, że pochodzący z etiopskiego regionu Kaffa pasterz o imieniu Kaldi zaobserwował, że jego kozy zachowują się bardzo energicznie po zjedzeniu rośliny o ciemnych woskowanych liściach i czerwonych owocach. Skaczą, beczą, biegają, niemalże tańczą. Postanowił sam spróbować i szybko poczuł przypływ energii. I od tego podobno wszystko się zaczęło.

Ciekawostką jest fakt, że kofeina występuje w całej roślinie i powstała nie po to, by nas pobudzać, ale stanowi swoistą ochronę przed zjadaniem kawowca przez owady - innymi słowy jest takim naturalnym środkiem ochrony roślin. 

2. ziemniak (Solanum tuberosum), czyli król polskich talerzy

Historia tego, wydawałoby się, niemal najbardziej polskiego z warzyw, jest naprawdę zaskakująca. Ciężko uwierzyć, że ziemniak wcale nie pochodzi z Europy, a z Ameryki Południowej - terenów Peru, Chile, Boliwii i Ekwadoru. Przywieziony na nasz kontynent został dopiero w połowie XVI w. przez Hiszpańskich konkwistadorów, a nawet to nie sprawiło, że szybko zagościł na naszych talerzach. 

Do Polski ziemniaki trafiły dopiero pod koniec XVII w. po zwycięstwie króla Jana III Sobieskiego pod Wiedniem. Król przysłał worek kartofli do Wilanowa, w prezencie dla ukochanej Marysieńki. Początkowo ziemniak uprawiany był głównie przez arystokrację i w ogrodach przykościelnych jako roślina ozdobna, ze względu na piękne liście i kwiaty. Do jedzenia bulw europejczycy podchodzili bardzo nieufnie, choćby ze względu na długi czas gotowania, który usuwa trujące solaniny. Z tego względu ziemniaki miały niemal szatański PR. W Europie zachodniej zalecano sadzić ziemniaki w Wielki Piątek po uprzednim skropieniu wodą święconą aby odpędzić złe moce.

Dopiero w XVIII wieku ziemniak na dobre zaistniał w europejskiej diecie, a w XIX wieku szalenie się rozpowszechnił. Miało to dobre i złe strony. Dzięki temu, że ziemniaki szybko rosną i są łatwe w uprawie stały się one ważnym sposobem walki z głodem i ubóstwem. Niektóre kraje, jak Irlandia, coraz bardziej uzależniały się od ziemniaka. Hodowla kartofli była tam tak powszechna, że gdy w XIX wieku przywleczona została z Ameryki Północnej grzybowa choroba - zaraza ziemniaczana - doprowadziła ona do wielkiej klęski głodu, śmierci ponad pół miliona i emigracji kolejnego miliona irlandczyków. 

3. ryż siewny (Oryza sativa), bo żywi ⅓ ludzkości

Nie ma dokładnych informacji o tym, gdzie gatunek Oryza sativa został udomowiony, choć szczątki materiału roślinnego sprzed 3000 lat p.n.e. znajdowano w Chinach, a sprzed 2500 lat p.n.e. w Indiach. Prawdopodobnie stało się to w Indiach. Stamtąd zboże to powędrowało do krajów sąsiednich. Na początku uprawiano je na niewielką skalę. Do Europy ryż trafił dzięki Arabom na przełomie VII i VIII wieku. 

Ryż zajmuje II miejsce (po pszenicy) pod względem ogólnoświatowego znaczenia roślin zbożowych. W wilgotnych rejonach tropików to podstawowe źródło białka oraz węglowodanów. Jest podstawowym artykułem spożywczym w południowo-wschodniej i wschodniej Azji, ale ma ogromne znaczenie i w innych rejonach Świata. Szacuje się, że ryż jest podstawą diety ⅓ ludzi na świecie!

Ryż uprawia się od wieków. Doprowadziło to do powstania kilku tysięcy odmian i form. Uprawia się je regionalnie, zgodnie z tradycjami i upodobaniami. W ostatnich dekadach powstało również kilka odmian ryżu za pomocą technik inżynierii genetycznej. Złoty Ryż jest bogaty w beta-karoten, który jest prekursorem witaminy A i miał służyć jako metoda walki z niedoborami tej witaminy. Powstały również odmiany zawierające białka naturalnie występujące w mleku matki, odżywiające i działające antybakteryjnie, antywirusowo i grzybobójczo. 

4. indygowiec barwierski (Indygofera tinctoria), ubierał arystokrację w błękity, a nas w dżinsy

Historia używania indygowca barwierskiego jest bardzo długa, bo ma aż 4 tysiące lat. Chociaż niektóre źródła wskazują na jeszcze wcześniejsze użycie indygo – 6 tysięcy lat temu na terenach obecnego Peru! 

Indygo zyskało swą popularność przez kolor – niebieskie odcienie nie były codziennością we wczesnej praktyce barwierskiej. Przez to kolor niebieski był synonimem luksusu przez wiele wieków. 

Indygo to nazwa konkretnej substancji chemicznej, która warunkuje ten niesamowity kolor. Występuje ona w formie nieaktywnej w liściach indygowca barwierskiego (Indigofera tinctoria) i urzetu barwierskiego (Isatis tinctoria) oraz wielu innych gatunków z rodzaju Indigofera, jednak użycie tych dwóch jest najpopularniejsze. Pod wpływem tlenu z powietrza indykan przekształca się w indygo. Jest to niezwykle spektakularny proces, gdy po wyjęciu tkaniny z kąpieli barwierskiej, zmienia ona na powietrzu kolor z oliwkowej zieleni na niebieski.

Przez swoją wagę i wartość, indygo stało się sprawcą wielu nieporozumień i konfliktów międzynarodowych na linii Indie-Europa. Dochodziło nawet do sytuacji, kiedy rozpowiadano, że tkaniny farbowane indyjskim indygo są przeklęte i mieszka w nich sam diabeł! Dlatego w Europie popularny w uprawie był urzet barwierski, który ma jednak mniejszą wydajność niż indygowiec. Dzisiaj urzet rośnie jako uciekinier z dawnych upraw, a w Polsce największe siedliska znajdują się w Toruniu, gdzie niegdyś znajdowały się farbiarnie. 

Od 1897 roku indygo otrzymuje się syntetycznie, a farbowanie naturalnym indygo to dzisiaj zajęcie dla pasjonatów.

 

5. marchew zwyczajna (Daucus carota), codzienne warzywo o niecodziennej historii

Marchew to warzywo znane nam wszystkim. Marchew jest uprawiana na całym świecie i jest jednym z dziesięciu najważniejszych gospodarczo warzyw. Jeśli będziecie w Himalajach przyglądajcie się uważnie, bo rośnie tam aż do wysokości 3000 m n.p.m.

Marchew była znana w starożytności na Bliskim Wschodzie. Była opisywana już 200 lat p.n.e. Znano ją i spożywano także w Grecji i Rzymie.

Do Europy – dobrze nam znana marchew uprawna – dotarła dzięki Arabom prawdopodobnie w XIII i XIV wieku. Rozpowszechniła się w czasach napoleońskich. A wraz z odkryciem Ameryki dotarła i do Nowego Świata. Pierwsze wzmianki o uprawie marchwi w Polsce sięgają XVI wieku.

Dzika marchew ma stosunkowo niewielki i twardy korzeń o jasnej barwie. Wcale nie przypomina znanych nam korzeni marchwi uprawnej – mięsistych i grubych, w kolorach od żółtego, przez pomarańczowy aż do czerwonego. Na początku uprawiano marchew o długich i żółtych korzeniach. Dopiero na początku XVIII wieku rozpoczęto uprawy marchwi o korzeniach półdługich i krótkich oraz łagodniejszym smaku. To zabiegom Holendrów w XVIII wieku zawdzięczamy pojawienie się w uprawie korzeni o pomarańczowej barwie.

Korzenie marchwi to bogactwo karotenoidów (to β-karoten i α-karoten, które są prowitaminą A, w organizmie człowieka powstaje z nich witamina A (retinol). Pełnią one ważną rolę jako antyoksydanty, chronią organizm przed szkodliwym wpływem wolnych rodników powstających w komórkach człowieka.

6. rzodkiewnik pospolity (Arabidopsis thaliana), niezwykle ważny dla rozwoju nauki

Łatwo koło rzodkiewnika pospolitego przejść obojętnie. Ta niepozorna roślina z rodziny kapustowatych, o niewielkich, białych kwiatach rośnie na ubogich glebach, przydrożach, w ogrodach i na nasypach. Obecnie występuje powszechnie niemal w całej Europie i Azji, a także w Afryce Północnej.

Trudno sobie wyobrazić, że jest to najlepiej poznana i przebadana roślin na świecie. W botanice rzodkiewnik to gatunek modelowy, czyli roślinny odpowiednik muszki owocowej i myszy w badaniach biologicznych człowieka.

Dlaczego właśnie rzodkiewnik? Gatunek ten ma kilka cech, które sprawiają, że świetnie nadaje się do badań genetycznych. Cały jego cykl rozwojowy, od kiełkowania, do wydania nasion, trwa bardzo krótko - około 40 dni. A nasion potrafi wyprodukować naprawdę dużo, nawet 40 tysięcy z jednej rośliny! Łatwo też go hodować w warunkach laboratoryjnych. Niewielka liczba genów zgromadzonych na jedynie 5 chromosomach pozwoliła nam poznać sekwencje nukleotydów w genomie rzodkiewnika już w 2000 roku. Dzięki prostej budowie genomu rzodkiewnika możemy badać, jak zbudowane są jego geny i za co odpowiadają.

Dzięki tym właściwościom, rzodkiewnik stał się prawdziwą rośliną do zadań specjalnych. Był pierwszą rośliną zasadzoną w kosmosie, na pokładzie rosyjskiej stacji kosmicznej Salyut-7 w 1982 roku. Teraz, w 2022 roku, jako pierwsza roślina, został zasadzony w glebie księżycowej (ale w ziemskim laboratorium), pobranej z księżyca podczas misji Apollo 11, 12 i 17. Uzyskanie pozwolenia na użycie kilku łyżeczek gleby księżycowej (12 gram) zajęło naukowcom 11 lat! Okazuje się, że rośnie w niej jak na drożdżach.

7. mak lekarski (Papaver somniferum), roślina przez którą toczyły się wojny

Mak lekarski (Papaver somniferum) to roślina piękna, ważna ale i kontrowersyjna. 

Tradycyjnie, w Europie południowej i wschodniej mak lekarski chronił przed złem, szczególnie wampirami i wiedźmami. Aby się zabezpieczyć przed nimi należało rozsypać nasiona wokół domu przed zachodem słońca. Złe duchy nie zdążą wyzbierać ziaren maku przed nastaniem świtu i w ten sposób dom zostanie ochroniony. Według wierzeń wampiry i wiedźmy nie mogą przekroczyć kręgu z maku.

Skąd wzięły się wierzenia w ponadnaturalne moce maku lekarskiego? Tajemnica tkwi w jego owocu, czyli wielonasiennej torebce. Kiedy torebka dojrzeje, a my ją przechylimy - wysypią się nasiona, czyli mak. Nie on tu jednak jest zagrożeniem… W makówce, w ostatnim stadium dojrzewania, pojawia się mlecznobiały sok, z którego ludzie od wieków wytwarzają narkotyki: opium, morfinę i heroinę.

Opium stosowane było już 6000 lat temu przez pierwotne plemiona neolityczne zamieszkujące wschodnią i południową Europę. Grecy stosowali opium by się uspokajać i leczyć. 

W 1874 roku, w Niemczech po raz pierwszy wyodrębniono heroinę, która szybko zyskała sobie status nieuzależniającego substytutu morfiny, co okazało się wielkim błędem.

Dopiero na początku XX wieku Amerykanie odkryli, że syrop na kaszel, którego jednym ze składników była heroina (!) silnie uzależnia.

Popularność opium rosła na całym świecie, również Chińczycy ulegli jego urokowi. Szacuje się, że w XIX wieku uzależnionych od palenia opium było 2 miliony Chińczyków. Aby zaspokoić ten głód narkotykowy, Wielka Brytania eksportowała do Chin ogromne ilości opium, które pozyskiwała ze swoich kolonii w Indiach. Oczywiście z wielkim zyskiem. Władcy z rządzącej dynastia Qing dostrzegli problem rosnącego uzależenienia wśród chińskiego społeczeństwa. Zakazali importu opium do Chin, jednak na niewiele się to zdało, opium przemycane było w sposób nielegalny, kwitł przemyt i łapówki. Było to zarzewiem dwóch wielkich wojen handlowych pomiędzy Wielką Brytanią i Francją, a Chinami. Wojny te przeszły do historii jako wojny opiumowe.

Pomimo zakazów narkotyk był tak powszechny, że destabilizował życie społeczne w każdym aspekcie. Wojny opiumowe, uzależnienie niemalże wszystkich klas społecznych, doprowadziły Chiny do utraty suwerenności. Jeszcze na początku XX wieku ponad 1/4 dorosłych Chińczyków używała opiatów! Dopiero po II wojnie światowej, dzięki zaangażowaniu chińskich komunistów, udało się zapanować nad uzależnieniem od opium w tym kraju. Był to też czas, gdy handlem narkotykami zajęła się włoska mafia, kartele z Dalekiego Wschodu i Ameryki Południowej. Pod koniec XX wieku do zaangażowanych w ten proceder na szeroka skalę dołączył Afganistan.

Na gruncie uzależnień od opiatów i Polacy mieli swoje odkrycia. W 1976 roku studenci chemii z Gdańska wynaleźli "kompot" czyli "polską heroinę", narkotyk dla biednych, będący obrobioną przy pomocy chemikaliów makiwarą (wywaru ze słomy makowej).

W Polsce przepisy dotyczące uprawy maku są bardzo restrykcyjne. Mak wysokomorfinowy może być uprawiany tylko do celów farmaceutycznych i leczniczych, niskomorfinowy do celów spożywczych i nasiennych. Wszystkie te uprawy są ściśle kontrolowane.

8. wielosił błękitny (Polemonium caeruleum), ginący gatunek, bez którego nasza flora będzie uboższa

Wielosił błękitny to bylina o pięknych, błękitnych kwiatach, charakteryzujących się delikatnym, słodkim zapachem. Jego złotożółte pylniki są niezwykle atrakcyjną przynętą dla owadów. Naturalnym miejscem występowania wielosiłu są wilgotne łąki ziołoroślowe. W dawnych czasach uważano, że kwiaty posiadają moc odstraszania skorpionów. 

Gatunek objęty jest ścisłą ochroną prawną i umieszczony jest w Polskiej Czerwonej Księdze Roślin - narażony jest bowiem na wyginięcie ze względu na przekształcenie łąk, na których rośnie. Dlatego odnalezienie wielosiłu w stanowiskach naturalnych jest zadaniem trudnym, a jeśli się uda, zawsze przynosi dużo radości!

Aby bardziej świadomie chronić ten gatunek, potrzebujemy więcej wiedzieć o nim i tym, jak się rozmnaża. Naukowcy pracujący w Ogrodzie Botanicznym Uniwersytetu Warszawskiego prowadzą prace badawcze, mające na celu poznanie biologii zapylania wielosiłu. Mamy nadzieję, że przyczyni się to do skuteczniejszej ochrony tego gatunku, a wielosił będzie cieszył oczy kolejnych pokoleń. 

9. tytoń szlachetny (Nicotina tabacum), najpopularniejsza roślinna używka świata

Tytoń to jeden z wielu przedstawicieli rodziny psiankowatych (Solanaceae), który przybył do Europy po odkryciu Ameryk, jak ziemniak czy papryka. Pomimo, że pochodzi z karaibów, w momencie przybycia konkwistadorów, rozpowszechniony był już po znacznej części nowego świata. Przez lokalnych mieszkańców używany był na wiele sposób i wiele dolegliwości - wcierany w skórę jako naturalny repelent na owady, wywar pity jako środek wymiotny, a także jako środek antyseptyczny, przeciwgorączkowy, a nawet jako maść przeciwdziałająca wypadaniu włosów. Jednak już wtedy znane było najpowszechniejsze użycie tej rośliny, czyli palenie. Aztekowie, którzy mieli kontakt z pierwszymi konkwistadorami, palili tytoń zawinięty w liście kukurydzy, niczym współczesne cygara.

Po sprowadzeniu do Europy w 1560 roku tytoń na początku służył głównie jako roślina ozdobna (podobnie jak ziemniak, przedstawiciel tej samej rodziny), następnie jednak ogłoszony został panaceum, czyli lekiem na wszelkie dolegliwości. Dopiero później popularne stało się jego palenie, najpierw jako surowiec do nabijania fajki, czy liści do żucia, potem w formie tabaki i w końcu papierosów.

A wszystko przez nikotynę, czyli związek chemiczny z grupy alkaloidów pirydynowych, zawarty we wszystkich częściach rośliny - od korzenia, aż po nektar i płatki kwiatów. Jak to często bywa w przypadku substancji produkowanych przez rośliny, służy roślinie do odstraszania roślinożerców. Gorzki smak nikotyny nie smakuje zwierzętom gotowym podgryzać liście tytoniu. 

Dziś wiemy, że tytoń, nikotyna i papierosy, to nie panaceum, a wręcz przeciwnie, przyczynia się do śmierci ponad 8 milionów ludzi rocznie. Palenie powoduje choroby wieńcowe i układu oddechowego.

10. Tulipany (Tulipa sp.), bo kiedyś tulipanami spekulowano jak akcjami na giełdzie

Od kilku lat widzimy w Polsce większe zainteresowanie roślinami domowymi i ozdobnymi. Niektóre rzadkie odmiany monster czy filodendronów potrafią kosztować małą fortunę. To jednak nic w porównaniu z tym, jakie zamieszanie zrobiły w XVII-wiecznej Holandii tulipany. W tym czasie wartość cebulek tulipanów najróżniejszych odmian poszybowała w górę, osiągając niebotyczne ceny. Cebulki sprzedawano i kupowano, spekulowano nimi niczym akcjami na giełdzie. Okres ten nazywa się “Tulipomanią”.

Gdy pod koniec XVI wieku tulipany zostały przywiezione po raz pierwszy z Turcji do Europy dość szybko trafiły do ogrodów botanicznych, m.in. w Lejdzie w Holandii. To tam rozpoczęła się “tulipanowa gorączka”. Rzadkie i bardziej atrakcyjne odmiany, np. najdroższy Semper Augustus, kupowane były za niebotyczne pieniądze, czasem dorównujące wartością kamienicy w Amsterdamie. Niestety, wartość rynkowa cebulek przewyższała ich wartość rzeczywistą. Dodatkowo, niektóre odmiany zaczęły trawić choroby. Spowodowało to pęknięcie bańki spekulacyjnej i znaczne obniżenie cen cebulek, a niektórzy tulipanowi inwestorzy z dnia na dzień zostali niemalże z niczym. Krach na giełdzie cebulkowej doprowadził do wielu ludzkich tragedii i dramatów. Jednak od tego czasu Holandia stała się potentatem w hodowli tulipanów i wciąż słynie z uprawy tych pięknych kwiatów.